Mở đầu 1. Lý do lựa chọn đề tài Từ rất xa xa con ngời đã biết sử dụng các nguồn nguyên liệu sẵn có trong thiên nhiên, nhất là các nguyên liệu thảo mộc. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học có vai trò rất quan trọng cho các ngành nh sản xuất thuốc chữa bệnh, công nghệ thực phẩm, mỹ phẩm, bảo vệ thực vật. Ngày nay, tuy công nghiệp hóa hữu cơ phát triển rất mạnh mẽ song thảo dợc vẫn là nguồn nguyên liệu rất quan trọng không thể thiếu. Có những loại thuốc hoàn toàn là một hoạt chất thiên nhiên, do không thể điều chế bằng con đờng tổng hợp hoặc giá thành đắt hơn rất nhiều. Từ những hoạt chất thiên nhiên bằng con đờng biến đổi hóa học ta sẽ thu đợc những chất mới có hoạt tính dùng trong y học và các ngành có liên quan Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) hiện nay có khoảng 80% các loại thuốc đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng có chứa hoạt chất từ thiên nhiên, trong đó chủ yếu là từ cây thuốc. Nớc ta nằm ở vùng trung tâm Đông Nam châu á có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm cao, lợng ma lớn, do vậy có một hệ thực vật phong phú và đa dạng. Theo thống kê thì Việt Nam có khoảng 10.386 loài thực vật bậc cao; dự đoán có thể tới 12.000 loài, trong đó khoảng 3.200 loài đợc sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu.[1,2,3] Việc nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của những cây cỏ nớc ta, trong những thập kỷ qua còn có nhiều hạn chế; cha đáp ứng đợc yêu cầu điều tra tài nguyên thiên nhiên cũng nh đóng góp vào việc định hớng sử dụng, bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật một cách hợp lý. Trớc sự phát triển của ngành sinh học phân tử, ngày nay các nhà khoa học trên thế giới lại tập trung nhiên cứu các hợp chất thiên nhiên. Những hoạt tính sinh học quý báu của các hợp chất mới đợc phát hiện. Nhiều loại cây cỏ xung quanh ta rất bình thờng và phổ biến lại chứa những hợp chất có gia trị. Hệ thực vật 1 của rừng nhiệt đới khu vực Đồng Nam á, trong đó có Việt Nam là vùng đợc rất nhiều các nhà khoa học trong và ngoài nớc quan tâm nghiên cứu. Họ Vang (Caesalpiniacae) gồm 150 chi và 2200 loài phân bố trên vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, đợc sử dụng rộng rãi trong dân gian nh chữa đau bụng do kinh nguyệt bế, sau khi đẻ huyết ứ trớng đau, chấn thơng, ứ huyết, choáng váng hoa mắt và mất máu quá nhiều sau khi sinh. Còn đợc dùng chữa lỵ ra máu, đau ruột, chảy máu ruột, tiêu chảy do nhiễm trùng, xích bạch đới nhng cha đợc nghiên cứu nhiều về thành phần hóa học. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài Nghiên cứu tách và xác định cấu trúc một số hợp chất của cây tô mộc (Caesalpinia sappan L.) thuộc họ Vang (Caesalpiniacae) ở Nghệ An từ đó góp phần xác định thành phần hóa học các cây thuộc họ Vang và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành dợc liệu và hơng liệu. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, chúng tôi có nhiệm vụ phân lập và xác định cấu trúc của một số hợp chất từ lõi gỗ cây tô mộc (Caesalpinia sappan L.). 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là dịch chiết từ lõi gỗ cây tô mộc (Caesalpinia sappan L.), thuộc họ Vang (Caesalpiniacae). 2 Chơng 1 Tổng quan 1.1. Họ Vang (Caesalpiniacae) 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân loại Họ Vang là họ tơng đối lớn gồm khoảng 150 chi và 2200 loài phân bố trên vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các loài trong họ Vang (Caesalpiniacae) là những cây nhỏ, cao 5-7 m, có khi hơn.Thân có nhiêu gai. Cành non có lông mịn, sau nhẵn, có gai ngắn và những lỗ bì hình chấm trắng. Gỗ thân rắn, màu đỏ nâu hay đỏ vàng. Lá kép lông chim, mọc so le, gồm 9 đôi cuống lá phụ, mỗi cuống phụ có 12 đôi lá chét hoặc hơn, hình thang, dài 15-20 mm, rộng 6-7 mm, gốc cụt, đầu tròn, gân chính chéo, nhẵn ở mặt trên, có lông rất mịn ở mặt dới ; cuống lá dài 30- 40 cm, có ít gai gắn; lá kèm biến đổi thành gai hình nón. Cụm hoa mọc ở đầu cành thành chùm dài 10-15 cm, rộng 3- 4 cm, có lông màu gỉ sắt, sau nhẵn; dài có 5 răng, rải rác những chấm nhỏ; tràng 5 cánh mỏng màu vàng, 4 cánh ngoài hình mắt chim, có móng ngắn, cánh trong có phiến trơn và móng rộng, có rãnh nhị 10, chỉ nhị có lông ở nửa phần dới; bầu có lông đựng 4 noãn. Quả hình trứng, thuôn dẹt, rất cứng, dài 5- 6 cm, rộng 3- 4 cm, hình giống con dao bầu, có sừng nhọn ở đầu; hạt 3- 4, màu vàng . Mùa hoa: tháng 4- 6; mùa quả: tháng 7- 9 [1,3]. Sau đây là một số loài thuộc họ Vang (Caesalpiniacae) phân bố ở Việt Nam [8]. Bảng 1: Một số loài thuộc chi Caesalpinia phân bố ở Việt Nam [8] TT Tên khoa học Tên thông thờng Phân bố 1 C. andamanica (Prain) Hattink. Vang anđaman, điệp anđaman Đồng Nai (ven quốc lộ 20). Còn có ở đảo Anđaman, Thái Lan, Malaixia, Inđônêxia. 2 C. bonduc (L.) Móc mèo, điệp Quảng Ninh, Phú Thọ, Hà Tây, Hà 3 Roxb. mắt mèo, vuốt hùm, chiên chiến. Nội, Hà Nam, Ninh Bình, Thanh Hoá, Đà Nẵng, Khánh Hoà, Bình Thuận, Bà Rịa-Vũng Tàu (Côn Đảo), Long An, Kiên Giang. Còn có ở ấn Độ, Nêpal, Mianma, Trung Quốc, Campuchia, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônêxia, Philippin, Niu Ghinê. 3 C. crista L. Chiêng chiếng, chiên chiến, vang xoan, giềng giềng, móc mèo, múi biển. Hà Tây, Hà Nội, Hải Phòng, Ninh Bình, Nghệ An, Quảng Trị, Đà Nẵng, Khánh Hoà, Bình Dơng, Đồng Nai, Tp Hồ Chí Minh, Long An, Kiên Giang. Còn có ở ấn Độ, đảo Anđaman, Trung Quốc, Campuchia, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônêxia, Philippin, Ôxtrâylia. 4 C. cucullata Roxb. Vang lan, vang túi, sua-ca-lan. Vĩnh Phúc, Hà Nam, Ninh Bình, Nghệ An, Quảng Trị, Lâm Đồng. Còn có ở ấn Độ, đảo Anđaman, Nêpal, Mianma, Trung Quốc, Thái Lan, Malaixia, Inđônêxia, Philippin. 5 C. decapetala (Roth) Alston. Móc diều, vuốt hùm, Vang rào. Sơn La, Tuyên Quang, Hà Nam, Ninh Bình, Đác Lắc, Lâm Đồng, Đồng Nai. Còn có ở ấn Độ, Nêpal, Butan, Mianma, Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản, Lào, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônêxia, Niu Ghinê. 6 C. digyna Móc mèo Lâm Đồng, Khánh Hoà, Ninh 4 Rottler. xanh, vang xanh. Thuận, Tây Ninh, Đồng Nai, Bà Rỵa-Vũng Tàu, Tp Hồ Chí Minh. Còn có ở ấn Độ, Nêpal, Mianma, Trung Quốc, Lào, Campuchia, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônêxia. 7 C. enneaphylla Roxb. Tan rang. Lâm Đồng (Di Linh), Đồng Nai. Còn có ở ấn Độ, Mianma, Trung Quốc, Thái Lan, Malaixia, Inđônêxia. 8 C. godefroyana Kuntze. Vang gai, móc ó, vang rừng. Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu, Tp Hồ Chí Minh. Còn có Campuchia, Thái Lan. 9 C. hymenocarpa (Prain) Hattink. Vang cánh màng, đồng tiền, lép mèo. Khánh Hoà, Đồng Nai, Bà Rịa- Vũng Tàu, Cà Mau. Còn có ở dảo Anđaman, Mianma, Trung Quốc (Vân Nam), Lào, Campuchia, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônêxia. 10 C. latisiliqua (Cav.) Hattink. Vấu diều, vang quả rộng, kèo rừng. Lai Châu, Lào Cai, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hà Nội, Hà Nam, Ninh Bình, Nghệ An, Đà Nẵng. Còn có ở Malaixia, Philippin. 11 C. major (Medik.) Dandy & Exell. Vang lá lớn, điệp quát. Gia Lai (K Bang), Bà Rịa-Vũng Tàu (Côn Đảo). Còn có ở ấn Độ, Mianma, Campuchia, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônêxia. 12 C. mimosoides Lamk. Vang trinh nữ, điệp trinh nữ, móc mèo. Ninh Bình, Thanh Hoá, Gia Lai, Đác Lắc, Lâm Đồng, Bình Dơng, Đồng Nai. Còn có ở ấn Độ, 5 Mianma, Trung Quốc, Lào, Thái Lan. 13 C. minax Hance. Vuốt hùm, móc diều, móc mèo. Lạng Sơn, Quảng Ninh, Phú Thọ, Hoà Bình, Hà Tây, Hà Nam, Ninh Bình, Thanh Hoá, Thừa Thiên-Huế. Còn có ở ấn Độ, Mianma, Trung Quốc, Lào, Thái Lan. 14 C.nhatrangensis (Gagnep.) J. E. Vidal. Gai tàu, vang Nha Trang. Loài đặc hữu của Việt Nam: Khánh Hoà (Nha Trang; Ninh Hoà, núi Hòn Hèo; Diên Khánh, Suối Cát). 15 C. pubescens (Desf.) Hattink. Me tiên, móc mèo. Quảng Bình, Thừa Thiên-Huế, Đà Nẵng, Gia Lai, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận. Còn có ở ấn Độ, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônêxia. 16 C. pulcherrima (L.) Sw. Kim phợng, điệp cúng, điệp ta. Đợc nhập trồng phổ biến ở các đô thị: Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hoá, Vinh, Huế, Đà Nẵng, Nha Trang, Phan Rang, Tây Ninh, TP. Hồ Chí Minh, Cần Thơ. Nguyên sản ở vùng nhiệt đới Châu Mỹ, nay đợc trồng ở khắp các nớc nhiệt đới trên thế giới. 17 C. rhombirolia J. E. Vidal. Vang quả trám, vang bánh bò, điệp quả trám Loài đặc hữu của Việt Nam: Quảng Ninh (Đầm Hà, Tiên Yên). 18 C. sappan L. Vang, tô mộc, vang nhuộm. Lai châu, Sơn la, Quảng Ninh, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hoà Bình, Hà Nội, Ninh bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Đắc Lắc, Khánh Hoà, Bình Thuận, Bình D- ơng, Đồng Nai, TP Hồ Chí Minh; 6 cũng trồng ở nhiều địa phơng. Còn có ấn độ, Mianma, Trung Quốc, Lào, Campuchia, Thái Lan, Xrilanka, Malaixia, Inđônễia, Philippin. 19 C.sinensis (Hemsl.) J. E. Vidal. Vang trung quốc, điệp Trung Quốc. Cao Bằng (Bản Giốc), Hải Phòng. Còn có ở Mianma, Trung Quốc (Vân Nam, Quảng Châu, Quảng Tây, Quảng Đông), Lào. 1.1.2. Thành phần hoá học Năm 1982, K. K. Punushthaman và cộng sự [29] đã phân lập đợc từ cây Caesalpinia bonducella đợc hợp chất bonducellin (1). O O HO OC H 3 (1) Bonducellin Năm 1983, D. D. McPerson và cộng sự [30] đã phân lập đợc hợp chất 8 - methoxy - bonducellin (2), từ cây Caesalpinia pulcherrima. O C H 3 O O OH C H 3 O (2) 8 - Methoxy - bonducellin Năm 1987, các nhà khoa học Nhật Bản đã phân lập đợc 15 chất từ cây Caesalpinia japonica thuộc họ Vang [22], có tên là: 3 ' - deoxy- 4 - O - methylsappanol (3), 4 - O - methylsappanol (4), 4 - O - methylepisappanol (5), sappanol (6), episappanol (7), sappanon A (8) và B (9), 3 - deoxysappanchalcon (10), sappanchalcon (11), isoliquiritigenin (12), butein (13), brazilin (14), 7 protosappaains A (15), B (16) vµ C (17) [23]. O O R 2 OH OH R 5 HO O HO OH R 1 OH O R 2 7 6 5 4 3 2 9 1 8 1 2 3 4 5 6 (3) R 1 = H , R 2 = CH 3 (5) R 1 = OH , R 2 = CH 3 (4) R 1 = OH , R 2 = CH 3 (7) R 1 = OH , R 2 = H (6) R 1 = OH , R 2 = H (8) Sappanon A (9) Sappanon B (10) R = H (12) R= H (11) R = OH (13) R= OH (14) Brazilin (15) R 1 = R 2 (16) R 1 = CH 2 OH, R 2 = OH (17) R 1 = CHO, R 2 = OH 8 O HO OH OH O OH O HO OH O OH OC HO OH O R H 3 OH HO OH O R O HO OH OH HO 3 2 4 6 7 8 10 11 1 5 9 O HO R 1 R 2 OH HO 3 2 1 4 5 6 7 9 10 11 8 Năm 1994, Isao Kitagawa và cộng sự đã phân lập đợc năm hợp chất mới từ cây Caesalpinia major [24]. O OH H OR H OH H H 16 20 17 18 19 COOC H 3 O (18) Caesaldekarin A R = COCH 3 (20) Caesaldekarin C (19) Caesaldekarin B R = H O OH H H OH OAc OAc O OH AcO (21) Caesaldekarin D (22) Caesaldekarin D Năm 1996, T. Kinoshita và cộng sự [31] đã phân lập đợc từ cây Caesalpinia major đợc các hợp chất là neo - caesalpin A (23) và caesaldekarin C (24), D (25), E (26). H H OH O OH AcO AcO HO O OH O C H 3 O 2 C H H (23) Neo- caesalpin A (24) Caesaldekarin C 9 OH OH O H H OAc H C H 3 O OH AcO AcO (25) Caesaldekarin D (26) Caesaldekarin E Năm 1997, S . R. Peter và cộng sự [32] đã phân lập đợc từ cây Caesalpinia bonduc, đợc các hợp chất. O OH O H OA c . H C O 2 C H H 3 O O OH O H OA c . H C O 2 C H H 3 AcO (27) Bonducellpin A (28) Bonducellpin B H OA c . H C O 2 C H H 3 O OH O AcO H OA c . H H HO O O O O (29) Bonducellpin C (30) Bonducellpin D Năm 1998, S. Peter và cộng sự [33] đã phân lập đợc từ cây Caesalpinia bonduclla đợc hợp chất caesaldekarin F (31). OH O C H 3 O 2 C H H 10